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燃料電池用Mg?Sn?Ni三元貯氫中間合金、貯氫材料和制備方法與流程

文檔序號:12414728閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種燃料電池用高容量Mg-Sn-Ni三元貯氫中間合金,其特征在于:該合金的化學成分按原子百分比為:Mg100-a-bSnaNib,a:4~6,b:9~11。

2.根據權利要求1所述的貯氫中間合金,其特征在于:

該合金的化學成分按原子百分比為:Mg85Sn5Ni10。

3.根據權利要求1所述的貯氫中間合金,其特征在于:

該貯氫合金在使用狀態具有以下多種相組成:Mg、Mg2Ni和Mg2Sn。

4.一種含權利要求1所述的Mg-Sn-Ni三元貯氫合金的貯氫材料,其特征在于:

該貯氫材料使用狀態的成分為:化學成分為Mg100-a-bSnaNib,a:4~6,b:9~11的儲氫中間合金和占儲氫合金1~5wt%的石墨。

5.根據權利要求4所述的貯氫材料,其特征在于:

所述貯氫材料為經機械球磨得到的納米晶-非晶粉末,在機械球磨步驟中,加入1~5wt%的石墨作為催化劑。

6.根據權利要求4所述的貯氫材料,其特征在于:

所述合金是通過如下步驟制備:配料、鑄態合金制備、破碎及篩分、機械球磨;所述機械球磨步驟中,加入合金粉末1~5wt%的石墨作為催化劑。

7.一種制備權利要求4所述的貯氫材料的方法,其特征在于:包括如下工藝步驟:

(1)配料:按化學成分Mg100-a-bSnaNib,a:4~6,b:9~11進行配料,其中,所述化學式中的鎂在配比時增加5%~10%比例的燒損量,原材料的純度≥99.5%;

(2)鑄態中間合金制備:將配好的原料采用感應加熱方法進行熔煉,其加熱條件為:先抽真空至1×10-2到5×10-5Pa,然后充入0.01到0.1MPa的惰性保護氣體,熔煉溫度1300~1500℃,將融化的合金澆注到銅模中,獲得Mg-Sn-Ni鑄態中間合金鑄錠;

(3)破碎及篩分:將鑄態Mg-Sn-Ni中間合金鑄錠機械破碎后過200目篩;

(4)機械球磨:將過篩的中間合金粉與催化劑石墨一起球磨,石墨含量為Mg-Sn-Ni合金粉的1~5wt.%;球磨后得到燃料電池用高容量Mg-Sn-Ni貯氫合金。

8.根據權利要求7所述制備方法,其特征在于:

所述機械球磨步驟(4)中,是將過篩的中間合金粉與催化劑石墨一起裝入不銹鋼球磨罐,抽真空后充入高純氬氣,在全方位行星式高能球磨機中分別球磨10~40小時,球料比40:1;轉速:350轉/分,球磨過程中每球磨1小時停機1小時,以防止球磨罐溫度過高。

9.根據權利要求8所述制備方法,其特征在于:

步驟(4)中所述的球磨還包括其他球磨工藝。

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